基于三维荧光光谱的食品中真菌毒素快速检测方法的研究

本课题针对食品中真菌毒素检测的快速性、高灵敏度、高特异性、高选择性、多种毒素同时检测等的要求，研究了基于三维荧光光谱技术的真菌毒素快速检测方法。课题研究了多种主要真菌毒素的三维荧光光谱特征、三维荧光中的诸如瑞利散射光等干扰光的消除、异常样本的检测和剔除、三维荧光光谱的特征谱段优化选择、三维荧光特征光谱与真菌毒素类型及其含量的定性定量分析模型等。本课题所研究的基于三维荧光光谱的真菌毒素检测方法利用三维荧光的光谱指纹技术实现无需复杂样品前处理过程的、高灵敏度、高选择性的快速检测，并且还可实现多种毒素同时检测。研究成果可应用于检验检疫、质检、卫生监督、药食检等食品安全监管部门的现场快速初筛检测以及粮谷、油籽等加工过程的在线检测,从而为有效预防和控制真菌毒素污染提供技术支撑。同时，通过本课题的研究，也进一步促进食品安全快速检测理论和方法的研究和发展。

真菌毒素具有毒性强、污染频率高的特点，并广泛存在于以植物性产品为原料的食品中，因此真菌毒素快速检测的研究对预防和控制食品中真菌毒素的污染具有重要意义。本课题针对食品中真菌毒素检测的快速性、高灵敏度、高特异性、高选择性等要求，研究了基于三维荧光光谱分析技术的真菌毒素快速检测方法。课题深入研究了白酒中真菌毒素AFB1和牛奶中真菌毒素AFB1的三维荧光光谱特征，并提出了三维荧光光谱平滑和微分的预处理方法、三维荧光特征光谱区域选择方法以及用于建立三维荧光光谱定量分析模型的平行因子法、多维偏最小二乘方法、支持张量机方法，对浓度在PPT级的白酒中真菌毒素AFB1和牛奶中真菌毒素AFB1进行了检测的实验研究。研究结果表明，针对食品中真菌毒素三维荧光光谱特点而提出的三维荧光光谱平滑和微分的预处理方法、特征光谱区域选择方法、定量分析模型化方法有效地提高了真菌毒素检测精度。本课题的研究成果可为检验检疫、质检、卫生监督、药食检等食品安全监管部门的现场快速初筛检测提供一种新的有效方法，同时进一步促进了自动化学科和化学计量学科的结合，进一步发展了食品安全快速检测理论和方法。